Излучательная способность АЧТ уменьшается в сторону коротких волн значительно более резко, чем в сторону длинных волн

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕПЛОВЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

Спектр излучения АЧТ сплошной.

Существует отчетливо выраженный максимум излучательной способности, который с повышением температуры смещается в сторону более коротких волн.

Излучательная способность АЧТ уменьшается в сторону коротких волн значительно более резко, чем в сторону длинных волн.

1. R = σ · T⁴.

2. Закон смещения Вина: длина волны λ_m, на которую приходится максимум излучательной способности АЧТ, обратно пропорциональна абсолютной температуре тела:

λ_m = b₁ / T или λ_m · T = b₁,

Постоянная b₁ (постоянная Вина) равна 2,898^.10^-3 м^.К.

3. Максимальное значение излучательной способности АЧТ возрастает прямо пропорционально 5-ой степени абсолютной температуры:

(u_λ,T)_max = b₂ · T⁵, где b₂ = 1,3·10^-5 Вт·м^-3·К^-5.

4. Формула Планка для излучательной способности АЧТ:

где C₁ = 2πhc, C₂ = hc/k, где c – скорость света в вакууме; k – постоянная Больцмана.

Заставить светиться угольный стержень в стеклянном сосуде с откачанным воздухом сумел еще в 1872 году А. Н. Лодыгин.

1874 год. Александр Лодыгин получил патент на изобретение электрической угольной лампочки накаливания. Впоследствии он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым.

Томас Эдисон в 1878 году создал надежную, долговечную и недорогую лампочку, и наладил ее производство. В его первых лампочках в роли светящейся нити накаливания выступала обугленная стружка японского бамбука.

В 1890 году Лодыгин продемонстрировал вместо угольной нити лампу с тугоплавким металлическим телом накала, для этого он использовал молибден.

В 1903 году представлены первые лампы с вольфрамовым телом накала, 1909 г. - промышленный выпуск вольфрамовой проволоки для ламп накаливания.

В 1898-1908 г.г. в качестве тела накала испытывались металлы (Os, Та, W), и с 1909 стали применяться лампы накаливания с зигзагообразно расположенной вольфрамовой нитью. В 1912-13 г.г. появились лампы накаливания, наполненные азотом и инертными газами (Ar, Kr); вольфрамовую нить стали изготовлять в виде спирали. Технология получения вольфрамовой проволоки и способ ее спирализации разработаны в 1911 г. И. Ленгмюром.

В 1935 году вольфрамовую спираль стали скручивать ещё раз в биспираль, а в следующем году колбу стали заполнять криптоном и ксеноном.

Самым крупным прорывом, новой страницей в развитии лампы накаливания, стало применение в 1959 году галогенового цикла вольфрама в кварцевой колбе. В последние годы, для повышения эффективности ламп накаливания, в том числе галогенных, стали применять специальные полимерные плёнки, отражающие излучаемое тепло обратно на тело накала.

Световая отдача по мощности ламп накаливания

тип	Световая отдача (Люмен/Ватт)	КПД%
Свеча	0.3	0.04 %
газовая горелка		0.3 %
100Вт лампа накаливания (220 В)	13.8	2.0 %
100Вт галогенная лампа (220 В)	16.7	2.4 %
2.6Вт галогенная лампа (5.2 В)	19.2	2.8 %
Кварцевая галогенная лампа (12-24 В)		3.5 %
Высокотемпературная лампа		5.1 %

1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые вводы); 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.